UNAM
COLEGIO DE CIENCIAS Y HUMANIDADES
PLANTEL SUR.
ALUMNOS:
Abac Hernández Jonathan
Barrios Pinzón Alejandra
Blancas Díaz Eloy Moisés
Beltrán Escamilla Hilda Liliana
Hernández Lides José Manuel
GRUPO: 628 TURNO: MATUTINO
PROFESORA: MARIA EUGENIA TOVAR MARTINEZ
MATERIA: BIOLOGIA IV
ACTIVIDAD EXPERIMENTAL 2: Mecanismos respiratorios
Actividad experimental 2. Tercera etapa.
Mecanismos respiratorios
Preguntas generadoras:
- ¿Si los peces, almejas y artemias viven en el agua, ¿cómo obtienen el oxígeno?
R= Se realiza por medio de branquias, órganos capaces de fijar el O2 del aire disuelto en el agua. Las branquias son órganos de forma laminar, filamentosa o arborescente, que están en contacto con el medio.
El oxígeno es conducido por la hemolinfa (invertebrados) o por la sangre (vertebrados) desde las branquias hacia los diferentes tejidos.
Las branquias constan de una doble fila de filamentos alargados y angostos. Cada filamento contiene varias laminillas transversales planas, cubiertas con células muy delgadas y con abundante provisión de capilares sanguíneos. Estos a su vez corren entre los filamentos aferentes y eferentes.
Cada branquia es soportada por un arco branquial y su borde interior posee los denominados rastrillos expandidos. De este modo, la escasa cantidad de oxígeno que se encuentra disuelto en el agua, es compensado por la gran cantidad de capilares disponibles para el intercambio de gases. Es decir que en ambos lados del pez existen muchos arcos branquiales que soportan una doble fila de numerosos filamentos, cada uno de ellos posee gran cantidad de laminillas repletas de capilares.
En las imágenes se muestra el esquema de un filamento para mostrar los capilares dentro de las laminillas y la dirección en que circula el agua y la sangre. Así se comprueba que la sangre va al filamento por la arteria aferente, es pasada a la arteria eferente por medio de una multitud de capilares que irrigan cada laminilla. Dentro de las laminillas la sangre se oxigena y fluye desde arriba hacia abajo, mientras el agua que pasa por las laminillas lo hace en sentido contrario. El agua deja el oxígeno y arrastra el CO2.
En las imágenes se muestra el esquema de un filamento para mostrar los capilares dentro de las laminillas y la dirección en que circula el agua y la sangre. Así se comprueba que la sangre va al filamento por la arteria aferente, es pasada a la arteria eferente por medio de una multitud de capilares que irrigan cada laminilla. Dentro de las laminillas la sangre se oxigena y fluye desde arriba hacia abajo, mientras el agua que pasa por las laminillas lo hace en sentido contrario. El agua deja el oxígeno y arrastra el CO2.
Organización de la Cámara Branquial
La imagen de la izquierda nos muestra la organización de la cámara branquial de un pez de agua dulce (sección horizontal). Al respirar, el opérculo se cierra contra el cuerpo y los arcos branquiales sobresalen lateralmente, al mismo tiempo que el agua penetra en la boca del pez, abierta en ese momento. Al cerrarse la válvula oral los arcos branquiales se contraen, los
La imagen de la izquierda nos muestra la organización de la cámara branquial de un pez de agua dulce (sección horizontal). Al respirar, el opérculo se cierra contra el cuerpo y los arcos branquiales sobresalen lateralmente, al mismo tiempo que el agua penetra en la boca del pez, abierta en ese momento. Al cerrarse la válvula oral los arcos branquiales se contraen, los
se levantan y el agua es comprimida contra los filamentos. En ese proceso la sangre de las laminillas entrega el CO2 y absorbe el oxígeno del agua. Lo importante de este proceso es que la sangre fluye por las laminillas en el sentido opuesto al flujo del agua sobre los filamentos, produciéndose el denominado “flujo contracorriente”.
2. ¿Si las lombrices y chapulines no tienen pulmones, ¿cómo obtienen el oxígeno?
R= Las lombrices obtien el oxigeno del ambiente vía cutánea, este es un mecanismo respiratorio llevado a cabo mediante la piel y en el caso de los chapulines la obtención de oxigeno se lleva a cabo mediante unas diminutas perforaciones localizadas en los bordes del abdomen de estos organismos llamados espiráculos que al ramificarse forman las tráqueas de quitina por donde distribuye el oxígeno directamente a todas las células.
Planteamiento de las hipótesis:
Todos los seres vivos tienen una captura y transporte de oxígeno igual (sin importar que sea acuático o terrestre) ya que todos necesitan oxigeno, además pensamos que ningún ser vivo puede respirar por la piel ya que éste no tiene ninguna función en la respiracion de un ser vivo.
Introducción:
La difusión no es capaz de llevar el oxígeno hasta las células más internas y, para no morir, los organismos acuáticos tienen estructuras encargadas de hacerlo.
El proceso respiratorio consta por tanto de tres elementos: un fluido que circula por todo el cuerpo transportando oxígeno (por ejemplo la sangre), una superficie de intercambio gaseoso (las branquias) por la que pasa dicho fluido y un mecanismo para que el medio exterior, con oxígeno, sea forzado a pasar por las branquias (por ejemplo los cilios o la boca de los peces, que empuja el agua).
La respiración en animales terrestres, la principal diferencia es que el medio, el aire, es mucho más rico en oxigeno que el agua y que los órganos respiratorios se encuentran en el interior del cuerpo. Estos órganos son tráqueas (por ejemplo en los insectos) o pulmones (mamíferos).
En el primer caso, el aire llega a través de las tráqueas y sus ramificaciones hasta todos los tejidos, mientras que en el segundo, el aire entra en contacto en la membrana pulmonar con la sangre, que es la encargada de transportar después el oxígeno al resto del cuerpo.
Objetivos:
- Describir la estructura externa de un pez óseo.
- Describir la estructura externa de las branquias de un pez óseo.
- Relacionar la estructura con la función de las laminillas branquiales.
- Describir la estructura externa de un chapulín y una lombriz de tierra.
- Describir la estructura externa de la piel y los espiráculos.
- Relacionar la estructura con la función de la piel, los espiráculos y las tráqueas.
Material:
Una navaja
Unas tijeras
Un desarmador
Una charola para disección
Guantes de cirujano
3 portaobjetos
3 cubreobjetos
1 pedazo de papel aluminio
Fotocopias de la estructura externa e interna de un pez, artemia y almeja.
Fotocopias de la estructura externa e interna de un chapulín y la lombriz de tierra.
Material biológico:
Una tilapia entera, fresca
Juveniles de charal o cualquier otro pez juvenil
Tres artemias
Un ostión o almeja viva (mercado de la Viga).
Tres chapulines
Tres lombrices de tierra
Equipo:
Microscopio estereoscópico
Microscopio óptico
Cámara digital o celular con cámara.
Procedimiento:
1ª parte: Las branquias de algunos organismos acuáticos.
1ª parte: Las branquias de algunos organismos acuáticos.
A. Las branquias de un pez teleósteo.
El camino del oxígeno con su transportador, el agua. Elabora un dibujo o boceto de todo el pez, esquematiza con atención la cabeza. Posteriormente abre la boca del pez e introduce tu dedo hasta que atraviese las branquias, ¿por dónde se mueve el agua dentro del pez?
Las branquias. Colócate los guantes y toma al pez por su parte dorsal, con las tijeras corta la parte inferior del opérculo de manera que queden expuestas las branquias. Elabora otro esquema, poniendo atención a la forma y estructura de los arcos branquiales ¿Cuántos tiene?
Corta una branquia y dibújala, con cada una de sus partes.
Indica el recorrido del oxígeno desde el agua hasta el interior de la célula.
Corta un filamento branquial y colócalo en un portaobjetos, obsérvalo al microscopio con el objetivo de 10X sin cubreobjetos. Realiza un esquema poniendo atención a la irrigación sanguínea, ¿Cómo entra el oxígeno a la branquia?
- Observación de las branquias en vivo de un pez empleando juveniles de charal.
Deposita un juvenil de charal en un portaobjetos excavado con agua, coloca el cubreobjetos y obsérvalo en vivo a 10x, identifica el ritmo cardiaco y el corazón localizado en la parte ventral de las branquias.
- Observación de la función de las branquias en vivo empleando el modelo de la Artemia salina.
Coloca una Artemia entre un portaobjetos y un cubreobjetos, cuidando de mantenerla húmeda todo el tiempo.
Observa esta preparación en un microscopio compuesto con el objetivo de 10x, obtén directamente de aquí una fotografía e indica cada una de las partes de la branquia, posteriormente observa como es el movimiento de las branquias así como la circulación que sucede en el cuerpo de este organismo.
- Observación de las branquias en vivo de un molusco.
Toma una almeja u ostión y separa las valvas empleando un desarmador, después coloca al organismo abierto en una charola de disección con suficiente agua.
Con el microscopio de disección observa la estructura interna de estos organismos y localiza las branquias. Realiza esquemas de tus observaciones.
Corta un pedazo de papel aluminio y colócalo sobre las branquias del molusco, observa el movimiento del papel e identifica la dirección de la corriente de agua.
2ª parte: La obtención del oxígeno a través de la piel y las tráqueas.
A. Los espiráculos y las traqueas.
Coloca el chapulín en una caja de Petri con una torunda de éter y espera a que se duerma.
Elabora un esquema del chapulín, apóyate con el microscopio estereoscópico para observar por el borde entre la parte dorsal y ventral los espiráculos. ¿Por dónde se mueve el aire hacia el interior del chapulín?
Para la observación de las tráqueas de quitina, toma el chapulín por la parte ventral y con el bisturí corta el pliegue que se localiza entre la parte dorsal y la ventral.
Coloca el chapulín sobre un portaobjetos y localiza las tráqueas, notarás unas estructuras blancas brillantes, con la navaja disécalos y colócalos en un cubreobjetos y obsérvalas a 40x, notarás unos anillos quitinosos. Esquematiza las tráqueas, y el órgano que esté junto a estas estructuras ¿Qué función tienen las traqueas en los insectos?
- La piel de los gusanos.
Coloca un gusano en la charola para disección y con el escalpelo corta desde la parte anterior hasta la posterior. Observa el vaso dorsal y la circulación que ocurre en la lombriz de tierra. ¿Cuál es la relación de la obtención del oxígeno con la circulación sanguínea?
Indica el recorrido del oxígeno desde el aire hasta el interior de la célula.
Resultados:
1ª parte: Las branquias de algunos organismos acuáticos:
Realiza los siguientes esquemas:
Estructura general de un pez teleósteo, estructura y localización de las branquias, estructura de un filamento branquial.
Discute con tus compañeros sobre la función y estructura de las branquias en la Artemia y el ostión. Comparen estos resultados con los observados en la estructura y función de las branquias en los peces.
Análisis de resultados:
Trasfiere lo ocurrido en las branquias de la Artemia y el molusco con las branquias del pez y generaliza acerca de la obtención de oxígeno del agua por las branquias. Contrasta lo propuesto con lo observado en las estructuras branquiales.
- Discute en equipo sobre la función de las branquias.
- Indica las diferencias de las branquias que observaste en los distintos organismos.
Branquias: organos respiratorios mediante los que se realiza el intercambio de O2 y CO2 entre el medio interno del animal y el ambiente. Son órganos ramificados por la cantidad de capilares sanguíneos.
Moluscos: Las branquias de los moluscos se llaman ctenidios. La corriente de agua entra por la parte inferior de la cavidad, fluye hacia arriba atravesando las branquias del lado frontal al frontal y sale por la parte superior de la cavidad paleal. El eje branquial tiene en su interior músculos, nervios y 2 vasos sanguíneos, uno aferente que lleva toda la sangre del cuerpo a las branquias y uno eferente que la devuelve, el primero esta en la parte frontal y el segundo en el frontal, por lo que la sangre circula en ese sentido, que por otra parte es el sentido al de la corriente de agua. Logrando de esta forma la mayor oxigenación posible de la sangre
Pez: Al respirar, el opérculo se cierra contra el cuerpo y los arcos branquiales sobresalen lateralmente, al mismo tiempo que el agua penetra en la boca del pez, abierta en ese momento. Al cerrarse la válvula oral los arcos branquiales se contraen, los opérculos se levantan y el agua es comprimida contra los filamentos. En ese proceso la sangre de las laminillas entrega el CO2 y absorbe el oxígeno del agua. Lo importante de este proceso es que la sangre fluye por las laminillas en el sentido opuesto al flujo del agua sobre los filamentos, produciéndose el denominado “flujo contracorriente” .
2ª parte: Obtención de oxígeno a través de la piel y las tráqueas.
Realiza los siguientes esquemas:
- Estructura externa del chapulín haciendo énfasis en la localización de los espiráculos.
- Tráqueas de quitina y anillos quitinosos.
- Estructura externa de la lombriz de tierra indicando la localización del vaso dorsal.
Determina la función de las traqueas en los insectos y la piel en la lombriz, así como su relación con el aparato circulatorio.
En esta practica vimos la relación que tiene el aparato respiratorio con el circulatorio, observamos las branquias de la carpa, también vimos los espiraculos del grillo; estos están conectados a las traqueas que es por donde entra el oxigeno y llega directo a la célula.
También vimos como la lombriz respira por la piel y la respiracion pulmonar la observamos en nosotros mismos; al disecar la lombriz observamos como el aparato respiratorio es complejo por que tiene que haber varias difusiones para poder aprovechar la energía que necesita la célula. Se ayuda del sistema circulatorio, este es el que lleva el oxigeno a todo el cuerpo y también lleva todos los nutrientes.
Observamos que el aparato respiratorio mas eficiente es el traqueal, ya que llega directo a la célula sin tantas difusiones, en cambio en las otras formas de respiración hay muchas difusiones para que se pueda aprovechar el oxigeno.
REPLANTEAMIENTO DE LAS PREDICCIONES:
Todas nuestras predicciones fueron erróneas, ya que pensábamos que el mecanismo respiratorio más rápido era el branquial y no es así, es el traqueal.
Gracias a esta practica pudimos identificar los diferentes mecanismos que se encargan de la captura y transporte de oxigeno en el aparato respiratorio y el circulatorio en animales.
Elimination de residuos. Los restos generados en esta práctica deben ser recogidos en una bolsa de plástico y depositarlos directamente en el contenedor de basura del plantel.
Discusión:
En esta practica comprendimos que nuestra hipótesis estubo errónea ya que creíamos que el sistema mas eficiente de respiracion era el pulmonar; con la ayuda de la practica observamos que el sistema traqueal que tienen los insectos es mejor por que no hay muchas difusiones, además llega directo a la célula el oxigeno.
El sistema cutáneo es muy complejo ya que el oxigeno lo toman del exterior por medio de la piel y para poder aprovecharlo se necesita estar en contacto con este y aparte tener la piel húmeda para que no queme ya que es un oxidante.
Por ultimo vimos que el branquial, se toma del exterior, solo que también es muy complejo por que los peces toman oxigeno disuelto en el agua y al tomarlo también necesitan hacer muchas difusiones para poder aprovecharlo.
Nuestra discusión fue sobre cual de los aparatos respiratorios era el mas eficiente y nos sorprendimos al llegar a la conclusión antes mencionada sobre los insectos.
CONCLUSIÓN
Desde un punto de vista antropomórfico se comprueba una vez más que el ser humano no es el ser más poderoso del planeta, hay otros seres vivos más eficaces en comparación con el ser humano, pero lo más importante es que comprendimos que los mecanismos respiratorios no son mas que las formas en la que llega el oxígeno a las células y en cual el mecanismo más eficaz es el traqueal el sistema que utilizan los insectos, y que estos mecanismos surgen como una respuesta adaptativa pero sobre todo por la demanda de oxígeno que requiere la célula ocasionando diferentes métodos de obtener dicho elemento.
Replanteamiento de la hipótesis:
Comprobamos que nuestra hipótesis fue errónea debido a que hay diferentes tipos de mecanismos respiratórios y esto se debe a la multicelularidad de las especies no nadamás existe el pulmonal y branquial también está el traqueal y el cútaneo y el más eficiente es el traqueal ya que el oxígeno llega más rápido a las células mientras que los otros mecanismos son más lentos.
Conclusiones:
Desde un punto de vista antropomórfico se comprueba una vez más que el ser humano no es el ser más poderoso del planeta, hay otros seres vivos más eficaces en comparación con el ser humano, pero lo más importante es que comprendimos que los mecanismos respiratorios no son mas que las formas en la que llega el oxígeno a las células y en cual el mecanismo más eficaz es el traqueal el sistema que utilizan los insectos, y que estos mecanismos surgen como una respuesta adaptativa pero sobre todo por la demanda de oxígeno que requiere la célula ocasionando diferentes métodos de obtener dicho elemento.
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